Система стандартов безопасности труда пожарная безопасность общие требования

Параметры А и n вычисляют так:

для случая горения жидкости с установившейся скоростью

,

где y_F — удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг × м^-2 × с^-1;

для кругового распространения пожара

,

где v — линейная скорость распространения пламени, м×с^-1;

для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте)

где b — перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

При отсутствии специальных требований значения a и Е принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение l_пр=20 м.

Исходные данные для проведения расчетов могут быть взяты из справочной литературы.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное

(31)

Необходимое время эвакуации людей (t_нб), мин, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле

(32)

При расположении людей на различных по высоте площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой площадки.

Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического объема.

При наличии в здании незадымляемых лестничных клеток, вероятность Q_в для людей, находящихся в помещениях, расположенных выше этажа пожара, вычисляют по формуле

(33)

2.6. Вероятность эвакуации людей Р_д.в по наружным эвакуационным лестницам и другими путями эвакуации принимают равной 0,05 — в жилых зданиях; 0,03 — в остальных при наличии таких путей; 0,001 — при их отсутствии.

2.7. Вероятность эффективного срабатывания противопожарной защиты P_п.з вычисляют по формуле

(34)

где n — число технических решений противопожарной защиты в здании;

R_i — вероятность эффективного срабатывания i-го технического решения.

2.8. Для эксплуатируемых зданий (сооружений) вероятность воздействия ОФП на людей допускается проверять окончательно с использованием статистических данных по формуле

(35)

где n — коэффициент, учитывающий пострадавших людей;

Т — рассматриваемый период эксплуатации однотипных зданий (сооружений), год;

М_ж — число жертв пожара в рассматриваемой группе зданий (сооружений) за период;

N₀ — общее число людей, находящихся в зданиях (сооружениях).

Однотипными считают здания (сооружения) с одинаковой категорией пожарной опасности, одинакового функционального назначения и с близкими основными параметрами: геометрическими размерами, конструктивными характеристиками, количеством горючей нагрузки, вместимостью (числом людей в здании), производственными мощностями.

3. Оценка уровня обеспечения безопасности людей

3.1. Для проектируемых зданий (сооружений) вероятность первоначально оценивают по (3) при Р_э, равной нулю. Если при этом выполняется условие , то безопасность людей в зданиях (сооружениях) обеспечена на требуемом уровне системой предотвращения пожара. Если это условие не выполняется, то расчет вероятности взаимодействия ОФП на людей Q_в следует производить по расчетным зависимостям, приведенным в разд. 2.

3.2. Допускается уровень обеспечения безопасности людей в зданиях (сооружениях) оценивать по вероятности Q_в, в одном или нескольких помещениях, наиболее удаленный от выходов в безопасную зону (например верхние этажи многоэтажных зданий).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА

(ВЗРЫВА) В ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОМ ОБЪЕКТЕ

Настоящий метод устанавливает порядок расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) в объекте и изделии.

1. Сущность метода

1.1. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в пожаровзрывоопасном объекте определяют на этапах его проектирования, строительства и эксплуатации.

1.2. Для расчета вероятности возникновения пожара (взрыва) на действующих или строящихся объектах необходимо располагать статистическими данными о времени существования различных пожаровзрывоопасных событий. Вероятность возникновения пожара (взрыва) в проектируемых объектах определяют на основе показателей надежности элементов объекта, позволяющих рассчитывать вероятность производственного оборудования, систем контроля и управления, а также других устройств, составляющих объект, которые приводят к реализации различных пожаровзрывоопасных событий.

Под пожаровзрывоопасными понимают события, реализация которых приводит к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.

1.3. Численные значения необходимых для расчетов вероятности возникновения пожара (взрыва) показателей надежности различных технологических аппаратов, систем управления, контроля, связи и тому подобных, используемых при проектировании объекта, или исходные данные для их расчета выбирают в соответствии с ГОСТ 2.106, ГОСТ 2.118, ГОСТ 2.119, ГОСТ 2.120, ГОСТ 15.001, из нормативно-технической документации, стандартов и паспортов на элементы объекта. Необходимые сведения могут быть получены в результате сбора и обработки статистических данных об отказах анализируемых элементов в условиях эксплуатации.

Сбор необходимых статистических данных проводят по единой программе, входящей в состав настоящего метода.

1.4. Пожаровзрывоопасность любого объекта определяется пожаровзрывоопасностью его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений). Вероятность возникновения пожара (взрыва) в объекте в течение года Q (ПЗ) вычисляют по формуле

(36)

где Q_i (ПП) — вероятность возникновения пожара в i-м помещении объекта в течение года;

n — количество помещений в объекте.

1.5. Возникновение пожара (взрыва) в любом из помещений объекта (событие ПП) обусловлено возникновением пожара (взрыва) или в одном из технологических аппаратов, находящихся в этом помещении (событие ПТА_j,), или непосредственно в объеме исследуемого помещения (событие ПО_i). Вероятность Q_i (ПП) вычисляют по формуле

(37)

где Q_j (ПТА) — вероятность возникновения пожара в j-м технологическом аппарате i-го помещения в течение года;

Q_i (ПО) — вероятность возникновения пожара в объеме i-го помещения в течение года;

m — количество технологических аппаратов в i-м помещении.

1.6. Возникновение пожара (взрыва) в любом из технологических аппаратов (событие ПТАj) или непосредственно в объеме помещения (событие ПО_i), обусловлено совместным образованием горючей среды (событие ГС) в рассматриваемом элементе объекта и появлением в этой среде источника зажигания (событие ИЗ). Вероятность (Q_i (ПО)) или (Q_j (ПТА)) возникновения пожара в рассматриваемом элементе объекта равна вероятности объединения (суммы) всех возможных попарных пересечений (произведений) случайных событий образования горючих сред и появления источников зажиганий

(38)

где К — количество видов горючих веществ;

N — количество источников зажигания;

ГС_k — событие образования k-й горючей среды;

ИЗ_n — событие появления n-го источника зажигания;

Ç— специальный символ пересечения (произведения) событий;

È — специальный символ объединения (суммы) событий.

Вероятность (Q_i (ПО)) или (Q_j (ПТА)) вычисляют по аппроксимирующей формуле

(39)

где Q_i (ГС_k) — вероятность появления в i-м элементе объекта k-й горючей среды в течение года;

Q_i (ИЗ_n/ГС_k) — условная вероятность появления в i-м элементе объекта n-го источника зажигания, способного воспламенить k-ую горючую среду.

2. Расчет вероятности образования горючей среды

2.1. Образование горючей среды (событие ГС_k в рассматриваемом элементе объекта обусловлено совместным появлением в нем достаточного количества горючего вещества или материала (событие ГВ) и окислителя (событие ОК) с учетом параметров состояния (температуры, давления и т. д.). Вероятность образования k-й горючей среды (Q_i (ГС_k)) для случая независимости событий ГВ и ОК вычисляют по формуле

(40)

где Q_i (ГВ_l) — вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества l-го горючего вещества в i-м элементе объекта в течение года;

Q_i (ОК_m) — вероятность появления достаточного для образования горючей среды количества m-го окислителя в i-м элементе объекта в течение года;

k, l, m— порядковые номера горючей среды, горючего вещества и окислителя.

2.2. Появление в рассматриваемом элементе объекта горючего вещества k-го вида является следствием реализации любой из a_n причин. Вероятность Q_i (ГВ_k) вычисляют по формуле

(41)

где Q_i (a_n) — вероятность реализации любой из a_n причин, приведенных ниже;

Q_i (a₁) — вероятность постоянного присутствия в i-м элементе объекта горючего вещества k-го вида;

Q_i (a₂) — вероятность разгерметизации аппаратов или коммуникаций с горючим веществом, расположенных в i-м элементе объекта;

Q_i (a₃) — вероятность образования горючего вещества в результате химической реакции в i-м элементе объекта;

Q_i (a₄) — вероятность снижения концентрации флегматизатора в горючем газе, паре, жидкости или аэровзвеси i-го элемента объекта ниже минимально допустимой;

Q_i (a₅) — вероятность нарушения периодичности очистки i-го элемента объекта от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т. д.;

z — количество a_n причин, характерных для i -го объекта;

п — порядковый номер причины.

2.3. На действующих и строящихся объектах вероятность (Q_i (a_n) реализации в i-м элементе объекта a_n причины, приводящей к появлению k-го горючего вещества, вычисляют на основе статистических данных о времени существования этой причины по формуле

(42)

где К_s — коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;

t_р — анализируемый период времени, мин;

m — количество реализаций a_n причины в i-м элементе объекта за анализируемый период времени;

t_j — время существования a_n причины появления k-го вида горючего вещества при j-й реализации в течение анализируемого периода времени, мин.

Общие требования к программе сбора и обработки статистических данных излажены в разд. 4.

2.4. В проектируемых элементах объекта вероятность (Q_i (a_n)) вычисляют для периода нормальной эксплуатации элемента, как вероятность отказа технических устройств (изделий), обеспечивающих невозможность реализации a_n, причин, по формуле

(43)

где P_i (a_n) — вероятность безотказной работы производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации a_n причины;

l — интенсивность отказов производственного оборудования (изделия), исключающего возможность реализации a_n причины, ч^-1;

t — общее время работы оборудования (изделия) за анализируемый период времени, ч.

2.5. Данные о надежности оборудования (изделия) приведены в нормативно-технических документах, стандартах и паспортах. Интенсивность отказов элементов, приборов и аппаратов приведена в разд. 5.

2.6. При отсутствии сведений о параметрах надежности анализируемого оборудования (изделия), последние определяют расчетным путем на основе статистических данных об отказах этого оборудования (изделия).

2.7. Появление в i-м элементе объекта k вида окислителя является следствием реализации любой из b_n причин.

Вероятность (Q_i (ОK_k)) вычисляют по формуле

(44)

где Q_i (b_n) — вероятность реализации любой из b_n причин, приведенных ниже;

Q_i (b₁) — вероятность того, что концентрация окислителя, подаваемого в смесь i-го элемента объекта, больше допустимой по горючести;

Q_i (b₂) — вероятность подсоса окислителя в i-й элемент с горючим веществом;

Q_i (b₃) — вероятность, постоянного присутствия окислителя в i-м элементе объекта;

Q (b₄) — вероятность вскрытия i-го элемента объекта с горючим веществом без предварительного пропаривания (продувки инертным газом);

z — количество b_n причин, характерных для i-го элемента объекта;

n — порядковый номер причины.

2.8. Вероятности (Q_i (b_n)) реализации событий, обуславливающих возможность появления окислителя k-го вида в опасном количестве, вычисляют для проектируемых элементов по формуле (43), а для строящихся и действующий элементов по формуле (42).

2.9. Вероятность (Q_i (b₂)) подсоса окислителя в аппарат с горючим веществом вычисляют как вероятность совместной реализации двух событий: нахождения аппарата под разрежением (событие S₁) и разгерметизации аппарата (событие S₂) по формуле

(45)

2.10. Вероятность (Q_i (S₁)) нахождения i-го элемента объекта под разрежением в общем случае вычисляют по формуле (42), принимают равное единице, если элемент во время работы находится под разрежением, и 0,5, если элемент с равной периодичностью находится под разрежением и давлением.

2.11. Вероятность (Q_i (S₂)) разгерметизации i-го элемента на разных стадиях его разработки и эксплуатации вычисляют по формуле (42 и 43).

2.12 При расчете вероятности образования в проектируемом элементе объекта горючей среды (Q_i (ГС)), нарушения режимного характера не учитывают.

2.13. При необходимости учитывают и иные события, приводящие к образованию горючей среды.

3. Расчет вероятности появления источника зажигания (инициирования взрыва)

3.1. Появление n-го источника зажигания (инициирования взрыва) в анализируемом элементе объекта (событие ИЗ_n) обусловлено появлением в нем n-го энергетического (теплового) источника (событие ТИ_n) с параметрами, достаточными для воспламенения k-й горючей среды (событие В_n^k). Вероятность (Q_i (ИЗ_n/ГС_k)) появления n-го источника зажигания в i-м элементе объекта вычисляют по формуле

(46)

где Q_i (ТИ_п) — вероятность появления в i-м элементе объекта в течение года n-го энергетического (теплового) источника;

Q_i (B_n^k) — условная вероятность того, что воспламеняющая способность появившегося в i-м элементе объекта n-го энергетического (теплового) источника достаточна для зажигания k-й горючей среды, находящейся в этом элементе.

3.1.1. Разряд атмосферного электричества в анализируемом элементе объекта возможен или при поражении объекта молнией (событие C₁), или при вторичном ее воздействии (событие C₂), или при заносе в него высокого потенциала (событие С₃).

Вероятность (Q_i (ТИ_п)) разряда атмосферного электричества в i-м элементе объекта вычисляют по формуле

(47)

где Q_i (C_n) ¾ вероятность реализации любой из С_n причин, приведенных ниже;

Q_i (C₁) — вероятность поражения i-го элемента объекта молнией в течение года;

Q_i (C₂) — вероятность вторичного воздействия молнии на i-й элемент объекта в течение года;

Q_i (С₃) — вероятность заноса в i-й элемент объекта высокого потенциала в течение года;

n — порядковый номер причины.

3.1.2. Поражение i-го элемента объекта молнией возможно при совместной реализации двух событий — прямого удара молнии (событие t₂) и отсутствия неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода (событие t₁). Вероятность (Q_i (C₁)) вычисляют по формуле

(48)

где Q_i (t₁) — вероятность отсутствия, неисправности, неправильного конструктивного исполнения или отказа молниеотвода, защищающего i-й элемент объекта;

Q_i (t₂) — вероятность прямого удара молнии в i-й элемент объекта в течение года.

3.1.3. Вероятность (Q_i (t₂)) прямого удара молнии в объект вычисляют по формуле

(49)

где N_у.м — число прямых ударов молнии в объект, за год;

t_р — продолжительность периода наблюдения, год.

Для объектов прямоугольной формы

(50)

Для круглых объектов

(51)

где S — длина объекта, м;

L — ширина объекта, м;

H — наибольшая высота объекта, м;

R — радиус объекта, м;

n_y — среднее число ударов молнии на 1 км² земной поверхности выбирают из табл. 3.

Таблица 3

Продолжительность грозовой деятельности за год, ч

20—40

40—60

60—80

80—100 и более

Среднее число ударов молнии в год на 1 км²

3

6

9

12

3.1.4. Вероятность (Q_i (t₁)) принимают равной единице в случае отсутствия молниезащиты на объекте или наличия ошибок при ее проектировании и изготовлении.

Вывод о соответствии основных параметров молниеотвода требованиям, предъявляемым к молниезащите объектов 1, 2 и 3-й категорий делают на основании результатов проверочного расчета и детального обследования молниеотвода. Основные требования к молниеотводам объектов 1, 2 и 3-й категорий приведены в СН-305—77. При наличии молниезащиты вероятность (Q_i (t₁)) вычисляют по формуле

(52)

где К_s — коэффициент безопасности, определение которого изложено в разд. 4;

t_р ¾ анализируемый период времени, мин;

t_j — время существования неисправности молниеотвода при j-й ее реализации в течение года, мин;

m — количество неисправных состояний молниезащиты;

b — вероятность безотказной работы молниезащиты (b=0,995 при наличии молниезащиты типа А и b=0,95 при наличии молниезащиты типа Б).

Для проектируемых объектов вероятность ошибки при проектировании молниезащиты не рассчитывают.

При расчете Q_i (t₁) существующей молниезащиты нарушение периодичности проверки сопротивления заземлителей (один раз в два года) расценивают как нахождение молниезащиты в неисправном состоянии. Время существования этой неисправности определяют как продолжительность периода между запланированным и фактическим сроками проверки.

3.1.5. Вероятность (Q_i (C₂)) вторичного воздействия молнии на объект вычисляют по формуле

(53)

где Q_i (t₃) — вероятность отказа защитного заземления в течение года.

3.1.6. Вероятность (Q_i (t₃)) при отсутствии защитного заземления или перемычек в местах сближения металлических коммуникаций принимают равной единице. Вероятность (Q_i (t₃)) неисправности существующей системы защиты от вторичных воздействий молнии определяют на основании результатов ее обследования аналогично вероятности (Q_i (a_n)) по формуле (42).

Для проектируемых объектов вероятность отказа неисправности защитного заземления не рассчитывается, а принимается равной единице или нулю в зависимости от ее наличия в проекте.

3.1.7. Вероятность (Q_i (С₃)) заноса высокого потенциала в защищаемый объект вычисляют аналогично вероятности (Q_i (С₂)) по (53).

3.1.8. Вероятность Q_i (t₂) при расчете (Q_i (C₂)) и (Q_i (C₃)) вычисляют no формуле (49), причем значения параметров S и L в формулах (50 и 51) необходимо увеличить на 100 м.

3.1.9. Электрическая искра (дуга) может появиться в анализируемом элементе объекта (событие ТИ_n) при коротком замыкании электропроводки (событие е₁,), при проведении электросварочных работ (событие e₂), при искрении электрооборудования, не соответствующего по исполнению категории и группе горючей среды, находящейся в этом элементе (событие e₃), при разрядах статического электричества (событие е₄).